Nedavne študije dvojčkov so pokazale nove načine za regeneracijo poškodovanega srca
Srčno popuščanje prizadene najmanj 26 milijonov ljudi po vsem svetu in je odgovorno za številne smrti s smrtnim izidom. Zaradi naraščanja staranja prebivalstva skrb za srce postaja potreba, ki vodi v povečanje izdatkov. Pri terapevtskem zdravljenju je bil dosežen pomemben napredek srce sprejetih je veliko preventivnih ukrepov, vendar sta umrljivost in obolevnost še vedno zelo visoka. Na voljo je zelo malo možnosti zdravljenja in večinoma temelji na presaditvi srca za bolnike, ki so res v končni fazi in napredujejo v smeri popolnega srčnega popuščanja.
Naše telo ima res izjemno sposobnost samozdravljenja, na primer jetra se lahko obnovijo, ko so poškodovana, največkrat tudi naša koža in ena ledvica lahko prevzame funkcijo dveh. Na žalost to ne velja za večino naših vitalnih organov – vključno s srcem. Ko je človeško srce poškodovano – zaradi bolezni ali poškodbe – je poškodba trajna. Na primer, po srčnem infarktu se lahko milijoni ali milijarde celic srčne mišice za vedno izgubijo. Ta izguba postopoma oslabi srce in povzroči resna stanja, kot je srčno popuščanje ali brazgotine v srcu, ki so lahko usodne. Do srčnega popuščanja običajno pride, ko pride do pomanjkanja kardiomiocitov (vrste celic). Za razliko od tritonov in močeradrov odraslim ljudem ne morejo spontano ponovno zrasti poškodovani organi, kot je srce. V človeškem zarodku ali ko dojenček raste v maternici, srce celice se delijo in množijo, kar pomaga srcu, da raste in se razvija devet mesecev. Toda sesalci, vključno z ljudmi, nimajo sposobnosti regeneracije srca, saj to sposobnost pozneje in popolnoma izgubijo po približno enem tednu po rojstvu. Celice srčne mišice izgubijo sposobnost delitve in razmnoževanja in se zato ne morejo obnoviti. To velja tudi za druge človeške celice – možgane, hrbtenjača itd. Ker se te odrasle celice ne morejo deliti, človeško telo ne more nadomestiti poškodovanih ali izgubljenih celic, kar vodi v bolezni. Čeprav je to tudi razlog, da srčnega tumorja nikoli ni – tumorji nastanejo zaradi nenadzorovane rasti celic. Če pa je mogoče omogočiti, da se te celice ponovno delijo, bi to lahko privedlo do "regeneracije" številnih tkiv in pomagalo popraviti organ.
Edina možnost, ki jo ima kdorkoli, ko trpi za šibkim oz poškodovano srce ali srčna bolezen, da prejmete presaditev srca. To ima številne vidike, ki na splošno vplivajo na to, da presaditev ne postane resničnost pri večini bolnikov. Prvič, srce, ki ga daruje »darovalec«, mora biti zdravo srce, preden je darovalec umrl, kar pomeni, da je treba srce odvzeti mladim ljudem, ki so umrli zaradi bolezni ali poškodb in ta stanja niso vplivala na njihovo srce kakorkoli. Bodoči prejemnik se mora ujemati s srcem darovalca, da lahko prejme presaditev. To pomeni dolgo čakanje. Kot možna alternativa bi lahko možnost ustvarjanja nove mišice v srcu z delitvijo celic ponudila upanje milijonom s poškodovanim srcem. Znanstvena skupnost je preizkusila in preizkusila številne postopke, vendar so bili dosedanji rezultati neučinkoviti.
V novi študiji, objavljeni v Celica, Raziskovalci na kalifornijski univerzi v San Franciscu v ZDA so prvič razvili učinkovito in stabilno metodo na živalskih modelih, da se srčne celice odraslih (kardiomiociti) delijo in tako potencialno popravijo poškodovani del srca.1. Avtorji so identificirali štiri gene, ki sodelujejo pri delitvi celic (to so celice, ki se razmnožujejo same). Ko so te gene združili z geni, ki povzročijo, da zreli kardiomiociti ponovno vstopijo v celični cikel, so videli, da se celice delijo in razmnožujejo. Torej, ko je bila funkcija teh štirih bistvenih genov okrepljena, je srce tkivo je pokazalo regeneracijo. Po srčnem popuščanju pri bolniku ta kombinacija izboljša delovanje srca. Kardiomiociti so v trenutni študiji pokazali 15-20-odstotno delitev (v primerjavi z 1 odstotkom v prejšnjih študijah), kar je utrdilo zanesljivost in učinkovitost te študije. To študijo bi tehnično lahko razširili na druge organe, ker so ti štirje geni skupna lastnost. To je zelo pomembno delo, ker vsaka študija o srce Prvič, je zelo zapleteno, drugič pa mora biti dostava genov opravljena previdno, da ne povzroči tumorjev v telesu. To delo bi se lahko spremenilo v zelo močan pristop za regeneracijo srca in tudi drugih organov.
Druga študija Inštituta za matične celice Univerze v Cambridgeu v Veliki Britaniji je razvila inovativen način popravljanja srce tkiva tako, da darovalec sploh ne bi bil potreben2. Uporabili so matične celice za vzgojo živih zaplat "srčne mišice" v laboratoriju, ki merijo le 2.5 kvadratnega centimetra, vendar so videti kot močno potencialno orodje za zdravljenje bolnikov s srčnim popuščanjem. Ti obliži imajo dobre možnosti, da se naravno absorbirajo v pacientove srce to je "popolnoma funkcionalno" tkivo, ki bije in se krči tako kot običajna srčna mišica. Prejšnji pristop vbrizgavanja matičnih celic v telo za popravilo srca je bil neuspešen, ker izvorne celice niso ostale v srce mišice, ampak se je namesto tega izgubila v krvi. Trenutni obliž je »živo« in »bijejoče« srčno tkivo, ki ga je mogoče pritrditi na organ (v tem primeru srce) in tako bi lahko popravili morebitno škodo. Takšne obliže bi lahko gojili, če in ko obstaja povpraševanje po bolniku. To bi v bistvu preseglo potrebo po čakanju na ustreznega darovalca. Te zaplate bi lahko gojili tudi z uporabo srce bolnikovih lastnih celic, s čimer se odpravijo tveganja, ki so povezana s presaditvijo organa. Asimilacija obliža v a poškodovano srce je invaziven postopek in zahteva pravilne električne impulze za izdelavo srce utrip dobro integriran z obližem. Toda tveganja, povezana s tovrstnim postopkom, so večja kot popolna presaditev srca, ki je veliko bolj invazivna. Ekipa se pripravlja na poskuse na živalih in klinična preskušanja v naslednjih 5 letih, preden bi se to lahko široko uporabljalo srce bolnikov.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
1. Mohamed et al. 2018,. Regulacija celičnega cikla za spodbujanje proliferacije kardiomiocitov in regeneracije srca pri odraslih. Celica. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Univerza v Cambridgeu 2018. Krpanje zlomljenega srca. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Dostop 1. maja 2018]
